粘接剂组合物、粘接片及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种粘接剂组合物、具有该粘接剂组合物所构成的粘接剂层的粘接片以及使用该粘接片的半导体装置的制造方法，所述组合物能够在粘接剂层中将填料均匀的混合，即使在多段封装的制造时对粘接剂层采用一次全部固化工序的情况下，也能够在固化前稳定的进行打线，在固化后显示优异的粘接强度，特别是在半导体装置中能够获得高封装可靠性。本发明专利技术的粘接剂组合物包含丙烯酸聚合物(A)、具有反应性双键基的热固性树脂(B)以及在表面上具有反应性双键基的填料(C)，该丙烯酸聚合物(A)的重均分子量为50万以上，该热固性树脂(B)由环氧树脂以及热固化剂所构成，该环氧树脂以及该热固化剂中的任一方或者双方具有反应性双键基。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘接剂组合物、粘接片及半导体装置的制造方法
本专利技术涉及一种粘接剂组合物、具有该粘接剂组合物所构成的粘接剂层的粘接片以及使用该粘接片的半导体装置的制造方法，所述粘接剂组合物特别适合使用于将半导体晶片粘接于(晶粒键合(diebonding))有机基板、导线架或其他半导体晶片的步骤。
技术介绍
硅、砷化镓等的半导体晶圆以大直径的状态制造，此晶圆被切割分离(dicing)为元件小片(半导体晶片)后，移至作为下一步骤的安装步骤。此时，在半导体晶圆预先贴附于粘接片的状态下施加切割、清洗、干燥、扩展、拾取的各步骤后，移送至下个步骤的键合(bonding)步骤。在这些步骤中，为了简化拾取步骤以及键合步骤的工序，提出了各种同时兼具有晶圆固定功能与晶粒粘接功能的切割〃晶粒键合用粘接片(专利文献1等)。专利文献1所公开的粘接片，能够进行所谓的晶粒直接键合，并能够省略晶粒粘接用粘接剂的涂布步骤。该粘接剂包含丙烯酸聚合物、含有反应性双键基的环氧树脂及热固化剂，根据需要包含二氧化硅(silica)等填料。对于近年的半导体装置，所要求的物性变得非常严苛。例如，在电子部件的连接中，进行了将封装全体都暴露于焊料熔点以上的高温中的表面封装法(回流(reflow))。进一步，近年来由于过渡到不含铅的焊料，封装温度上升至260℃左右。因此，封装时的半导体封装内部所发生的应力变得比以往大，产生粘接界面的剥离或封装破裂等不良状况的可能性高。因此，在所述专利文献1中，作为环氧树脂，使用含有反应性双键基的环氧树脂，通过提升丙烯酸聚合物与环氧树脂的相溶性，改善了粘接可靠性。此外，为了高密度封装，提出了将晶片多段层叠的封装结构。在此封装结构中，不仅需要基板与晶片之间的连接，还需要晶片与晶片之间的连接。多段封装是在晶片上经由粘接剂层使晶片层叠，并于粘接剂层固化后进行打线(wirebonding)，进而依次进行晶片的层叠、粘接剂层的固化、打线，以使晶片层叠。在如上所述的晶片多段层叠的封装结构的半导体装置的制造中，检讨以下步骤。首先，在粘接剂层未固化或半固化的状态下进行层叠或打线，使所有的晶片层叠。然后，利用模封步骤时长时间暴露于高温中，将粘接剂层一次全部进行完全固化。但是，当采用此制法时，在打线时，粘接剂层为未固化或半固化的状态。因此，打线时会晶片震动、位移，有可能使得导线的位置变为不正确，无法进行打线。为了消除此不良状况，在采用上述制法时，使用即使是未固化状态也比较硬的粘接剂。作为用以使未固化状态的粘接剂层的硬度提高的手段，考虑在粘接剂中添加较多量的填料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开第2008-133330号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题但是，在粘接剂中均匀的混合填料并不见得容易。若粘接剂中的填料的分散性差，填料彼此之间凝集而使外观的粒径变大，成为粘接剂层的厚度的精度降低、与半导体晶圆的贴附性或粘接性降低的原因。特别是如增加填料的添加量，上述的不良状况变得显著。此外，若于粘接剂中添加大量的填料，有可能相对的使固化性成分(环氧树脂等)的添加量降低、且固化后的粘接剂层的可靠性降低。而且，即使在采用使如上所述的粘接剂层一次全部固化的工艺的情况下，由于打线时需要150℃以上的高温，粘接剂层有可能部分固化。在此种不期望的固化时，由于未进行加压，若粘接剂固化，则仅失去粘接力，导致粘接强度的降低。粘接剂层若部分固化，特别是对于凹凸表面的追随性降低，对于凹凸较大的基板表面或晶粒垫的粘接性显著降低。因此，本专利技术的目的为提供一种粘接剂组合物、具有该粘接剂组合物所构成的粘接剂层的粘接片以及使用该粘接片的半导体装置的制造方法，所述组合物能够在粘接剂层中将填料均匀的混合，即使在多段封装的制造时对粘接剂层采用一次全部固化工序的情况下，也能够在固化前稳定的进行打线，在固化后显示优异的粘接强度，特别是在半导体装置中能够获得高封装可靠性。。解决技术问题的技术手段为了解决上述问题的本专利技术包含以下的要旨。〔1〕一种粘接剂组合物，包含丙烯酸聚合物(A)、具有反应性双键基的热固性树脂(B)以及在表面上具有反应性双键基的填料(C)，该丙烯酸聚合物(A)的重均分子量为50万以上，该热固性树脂(B)由环氧树脂以及热固化剂所构成，该环氧树脂以及该热固化剂中的任一方或者双方具有反应性双键基。〔2〕一种粘接剂组合物，包含丙烯酸聚合物(A)、具有反应性双键基的热固性树脂(B)以及在表面上具有反应性双键基的填料(C)，该填料(C)的平均粒径为0.01～0.2μm的范围，该热固性树脂(B)由环氧树脂以及热固化剂所构成，该环氧树脂以及该热固化剂中的任一方或者双方具有反应性双键基。〔3〕如〔1〕或〔2〕所记载的粘接剂组合物，所述填料(C)为在表面上具有反应性双键基的二氧化硅。〔4〕如〔1〕～〔3〕中任一项所述的粘接剂组合物，在粘接剂组合物的总重量中，所述丙烯酸聚合物(A)的含有比例为50～90质量％。〔5〕如〔1〕～〔4〕中任一项所述的粘接剂组合物，所述丙烯酸聚合物(A)具有羟基。〔6〕一种单层粘接膜，由〔1〕～〔5〕中任一项所述的粘接剂组合物所构成。〔7〕一种单层粘接膜，由〔2〕所记载的粘接剂组合物所构成，在250℃下固化后的剪切强度为60N/5mm□以上。〔8〕一种粘接片，将〔1〕～〔5〕中任一项所述的粘接剂组合物所构成的粘接剂层形成于支撑体上而成。〔9〕一种粘接片，其由将〔2〕所记载的粘接剂组合物所构成的粘接剂层形成于支撑体上而成，在250℃下固化后的粘接剂层的剪切强度为60N/5mm□以上。〔10〕如〔8〕或〔9〕所记载的粘接片，所述支撑体为树脂膜。〔11〕如〔8〕或〔9〕所记载的粘接片，所述支撑体为粘着片。〔12〕一种半导体装置的制造方法，包括下述步骤：将半导体晶圆贴附于上述〔8〕～〔11〕中任一项所述的粘接片的粘接剂层；切割所述半导体晶圆以及粘接剂层以形成半导体晶片；使所述半导体晶片上固定残留粘接剂层而从支撑体剥离；以及将所述半导体晶片经由所述粘接剂层粘接于晶粒垫部上或其他半导体晶片上。〔13〕一种半导体装置的制造方法，包括下述步骤：在半导体晶圆的表面形成符合单片化半导体晶片的形状的外部轮廓的沟；在半导体晶圆的表面贴附保护片；之后由背面侧进行到达沟为止的薄化处理，以将半导体晶圆单片化为半导体晶片；以及将所述半导体晶片贴附于上述〔8〕～〔11〕中任一项所述的粘接片的粘接剂层；使所述半导体晶片上固定残留粘接剂层而从支撑体剥离；以及将所述半导体晶片经由所述粘接剂层粘接于晶粒垫部上或其他半导体晶片上。专利技术效果根据本专利技术的第1专利技术，通过使用具有规定的重均分子量的丙烯酸聚合物、具有反应性双键基的热固性树脂以及在表面具有反应性双键基的填料，此外，根据本专利技术的第2专利技术，通过使用丙烯酸聚合物、具有反应性双键基的热固性树脂、在表面具有反应性双键基以及具有规定的平均粒径的填料，在提升粘接剂组合物中的丙烯酸聚合物、热固性树脂以及填料的相溶性的同时，提升了粘接剂组合物中的填料的分散性。而且，通过反应性双键基彼此的加成聚合，在粘接剂组合物中形成三维网状结构。其结果，能够通过优异的粘接强度将半导体晶片结合于其他的半导体晶片或基板，即使在严苛的环境下，也能够得到显示高封装可靠性的半导体装置。而且，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘接剂组合物，包含丙烯酸聚合物(A)、具有反应性双键基的热固性树脂(B)以及在表面上具有反应性双键基的填料(C)，该丙烯酸聚合物(A)的重均分子量为50万以上，该热固性树脂(B)由环氧树脂以及热固化剂所构成，该环氧树脂以及该热固化剂中的任一方或者双方具有反应性双键基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.28 JP 2013-111974;2013.06.17 JP 2013-126931.一种粘接剂组合物，包含丙烯酸聚合物(A)、具有反应性双键基的热固性树脂(B)以及在表面上具有反应性双键基的填料(C)，该丙烯酸聚合物(A)的重均分子量为50万以上，该热固性树脂(B)由环氧树脂以及热固化剂所构成，该填料(C)的平均粒径为0.01～0.2μm的范围，该环氧树脂以及该热固化剂中的任一方或者双方具有反应性双键基。2.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其中所述填料(C)为表面具有反应性双键基的二氧化硅。3.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其中在粘接剂组合物的总质量中，所述丙烯酸聚合物(A)的含有比例为50～90质量％。4.如权利要求1所述的粘接剂组合物，其中所述丙烯酸聚合物(A)具有羟基。5.一种单层粘接膜，由如权利要求1～4中任一项所述的粘接剂组合物所构成。6.一种单层粘接膜，由如权利要求1所述的粘接剂组合物所构成，在250℃下固化后的剪切强度为60N/5mm□以上。7.一种粘接片，将如权利要求1～4中...

【专利技术属性】
技术研发人员：土山佐也香，佐伯尚哉，吾妻祐一郎，铃木英明，
申请(专利权)人：琳得科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP